Основы системного анализа

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Основы системного анализа

декомпозиция системный анализ иерархический

Такое свойство как иерархичность фактически лежит в основе всего системного анализа. Благодаря закономерностям иерархического порядка удаётся наиболее корректно выполнять процедуры системного анализа, имеющие в значительной степени субъективный характер. Используя системные правила, задачи системного анализа, их содержание и порядок выполнения можно проиллюстрировать следующей схемой:

Рис. 1 Схема декомпозиции проблемы (а), цели (б), функции (в), средств реализации (г)

Данная схема даёт очевидное представление сути системного анализа в пространстве. Здесь обозначены основные атрибуты систем. Так в верхней части схемы отображена в соответствующем виде основная цепочка атрибутов системы, начиная с потребностей U, вызванных недостатком (дефицитом) ресурса R, и заканчивая продуктом P, направленным на ликвидацию возможного (или предполагаемого) дефицита ДR. Данная цепочка позволяет обозначить порядок выполнения основных этапов системного анализа. Вертикаль схемы отражает основной метод системного анализа - декомпозицию, приводящую к разложению целого на составляющие части в их взаимодействии, к снятию неопределённости сложной проблемы (цели, функции, системы как средства). Декомпозиция проблемы (цели, функции, системы) приводит к её структуризации, к формированию структуры на соответствующем уровне иерархии j. Процесс декомпозиции осуществляется в соответствии с закономерностями иерархического порядка. В процессе декомпозиции сложная проблема (цель, функция, система) конкретизируется, тем самым снимается неопределённость проблемы (цели, функции, системы). В силу эмерджентности процесс декомпозиции, а, следовательно, структуризации не может иметь строгого алгоритма, строгой детерминации, что приводит к неоднозначности формирования структуры, вызванной субъективностью принимаемого решения на каждом шаге декомпозиции. Объективность процесса декомпозиции всецело зависит от опыта и интуиции аналитика.

В первоочередном и обобщенном плане в системном анализе выступает декомпозиция проблемы. Этой процедуре предшествует процедура выявления и обособления проблемы, имеющая различные подходы и методы реализации. Однако, для успешного выполнения этой процедуры необходимо в основе её содержания придерживаться следующих системных принципов:

1) любая проблема возникает в результате несоответствия F j-1 - F j;

2) любая проблема проявляется как следствие возникшего или предполагаемого дефицита ресурса ДR (или потребности U);

3) любая проблема согласуется с другими существующими или предполагаемыми проблемами («Беда не ходит одна»), то есть любая конкретная проблема находится в спектре проблематики (системе проблем);

4) любая проблема предполагает определение путей её решения (цель Z), способа решения (функция F) и средства решения (система S);

5) любая проблема имеет своё качество, отражаемое в конечном счёте субъективно установленными признаками и/или параметрами;

6) любая проблема в своём решении предполагает наличие соответствующего ресурса;

7) любая проблема имеет временные координаты («проблемная ситуация»).

Исходя из принципа 1) проблема может быть внешняя и внутренняя. Внутренняя проблема первична, внешняя проблема может считаться проблемой тогда и только тогда, когда она согласуется с внутренней проблемой. В соответствии с принципом 2) решение любой проблемы связано с удовлетворением потребностей, устранением дефицита или причин, которые могут его создать. Принцип 3) можно определить иначе: проблематика есть проблема более высокого уровня. В связи с этим для более объективного отражения проблемы необходимо её представить как часть более глобальной проблемы, находящейся во взаимосвязи с другими проблемами данного уровня. Для определения наиболее рациональных путей, способов и средств решения проблемы (принцип 4)) необходимо определение различных альтернатив и выбор наиболее разумной в соответствии с установленным уровнем иерархии критериев. Принцип 5) определяет форму отображения проблемы, представляемой в виде совокупности качественных и количественных характеристик. Согласно принципу 6) характер проблемы зависит от существующего ресурса, формирование проблемы без учёта данной зависимости может (исходя из принципа 2)) вызвать дополнительную проблему. Определение временных координат проблемы (принцип 7)) с учётом закономерностей иерархического порядка зависит от глобальности проблемы: более глобальная проблема имеет более значительные временные рамки. Кроме того более глобальная проблема имеет большее число уровней декомпозиции. Конечный уровень декомпозиции проблемы N характеризуется очевидным осмыслением путей, способов и средств решения проблемы. В этом заключается смысл понятия «элементарная проблема». В связи с этим процесс декомпозиции проблемы согласуется с процессами декомпозиции целей, функций и средств.

Такая согласованность наиболее полно отражается схемой, представленной на рис. 5.1, где установленная путём анализа многообразия функции атрибутивная цепочка открытой системы ДR>U>W>Z>F>P разворачивается в своём иерархическом представлении. Данная схема в сочетании с приведёнными закономерностями иерархического порядка позволяет комплексно отразить методологические основы системного анализа, утверждающие принципы целевой и функциональной декомпозиции, структуризации систем и их классификации, распределения ресурсов и др.

Процесс декомпозиции проблемы согласуется с процессами декомпозиции целей, функций и средств. В свою очередь задача формулирования, структуризации и анализа цели, как важнейшей и первоочередной задачи системного анализа, не может рассматриваться отдельно от способов и средств достижения цели. Определение цели как пути решения проблемы схематично представляется последовательностью Z>F>S>P, где Z - субъективная цель, а P - объективная цель. Альтернативность или неопределенность цели Z очевидно приводит к множеству путей, а, следовательно, к множеству результатов. Процесс целеполагания, исходя из методологии системного анализа сложных проблем занимает значительное место. В этом процессе наиболее существенно проявляется опыт, знания аналитика.

Для успешного выполнения задачи формирования цели функционирующей системы полезными могут оказаться следующие системные правила.

Правило 1. Цель представляется как предполагаемый результат P функционирования системы S, способный удовлетворить существующую и/или предполагаемую потребность среды, которая способна в свою очередь компенсировать затраты системы S, связанные с получением P, путём предоставления необходимого дня удовлетворения потребностей системы S ресурса R.

Такая постановка цели позволяет более конкретно обозначить путь её достижения, где предполагается и функция F (необходимые действия) и средства её реализации S сходя из имеющихся или предполагаемых ресурсов R. Данное правило может быть дополнено правилом 2.

Правило 2. Цель возникает из сопоставления и согласования внешних и внутренних потребностей (принцип целесообразности), из анализа внешних и внутренних ресурсов.

Если цель системы S не согласуется с потребностями среды, то возникает необходимость создания дополнительной системы, целью которой является инициирование этой потребности. Принимая первичность внутренней потребности, следует отметить, что она может быть удовлетворена в полной мере только за счет более глобального ресурса среды Rс, выделение которого системе S для её функционирования и достижения результата P возможно лишь в случае «заинтересованности» среды. Ориентация системы на собственные ресурсы приводит к закрытости системы и доминированию в ней энтропийных процессов и неминуемой деградации. Естественно если цель системы S ориентировать на удовлетворение потребностей среды без учёта собственных интересов, то система рано или поздно исчерпает собственные ресурсы и также деградирует.

Правило 3. Цель не должна подменяться способом (F) и средством (S) её достижения; она должна их предусматривать исходя из существующих или предполагаемых ресурсов и потребностей.

Так, например, цель - «Необходимо разработать информационную систему» является образцом исключения из данного правила, так как «информационная система» - это довольно универсальное, но неопределенное, а «разработать» - одна из возможных альтернативных функций или способов достижения (альтернативы: купить, усовершенствовать и т. п.). Действительной целью является предоставление тому или иному потребителю необходимой, полезной информации, информационного ресурса. Подмена цели способами и средствами её достижения зачастую приводит к созданию систем, не достигающих должного эффекта и требующих чрезмерных издержек.

Правило 4. Цель должна быть направлена на повышение эффективности системы за счет увеличения эффекта и/или снижения затрат (ресурсов).

Выполнение этого правила позволяет обеспечивать прогрессивное развитие системы.

Правило 5. Глобальность (детальность) цели сопоставимо со сроками ее достижения и неопределенностью (конкретностью) ее формулировки.

В соответствии со сроками достижения цели бывают долгосрочными и краткосрочными, текущими, оперативными и стратегическими. Долгосрочные цели формулируются более неопределенно, краткосрочные - более конкретно. Глобальные цели требуют более глобальных, менее определенных способов и средств реализации (большая альтернативность), а также используемых ресурсов. Глобальные цели конкретизируются в процессе их декомпозиции и соответствующей структуризации.

Правило 6. Цель всегда должна быть измерима то есть оценена по той или иной измерительной шкале.

Рис. 2 Схема последовательной декомпозиции системы

Размещено на Allbest.ru